فرآیند جوشکاری به عنوان یک عملیات کلیدی جهت اتصال انواع مقاطع در صنایع مختلف ساختوسازهای ساختمانی، ساخت انواع قطعات تراشکاری و صنایع سنگین، نقش حیاتی ایفا میکند. از زمان ابداع اولین روشهای جوش دادن فلزات، پیشرفتهای تکنولوژیک، این حوزه را به یک علم پیچیده تبدیل کرده است. هر روش جوشکاری ویژگیها، ابزارها و تکنیکهای خاص خود را میطلبد و انتخاب روش مناسب میتواند بهطور مستقیم بر کیفیت و استحکام اتصال تأثیر بگذارد. در این مقاله، به بررسی انواع روشهای جوشکاری میپردازیم و خصوصیات و تجهیزات مورد نیاز هر یک را مورد بررسی قرار میدهیم.
جوشکاری با قوس الکتریکی (SMAW) یا الکترود دستی
جوشکاری الکترود دستی یا SMAW یکی از ابتداییترین و پرکاربردترین روشهای اتصال قطعات است که بهخاطر قابلیت استفاده در شرایط سخت و محیطهای متغیر، از محبوبیت بالایی برخوردار است. در این روش، از الکترودهای روکشدار برای ایجاد قوس الکتریکی و حرارت بالا استفاده میشود. الکترودهای روکشدار هنگام ذوب شدن، گاز محافظی ایجاد میکنند که به جلوگیری از اکسیداسیون و آلودگی فلز جوش کمک میکند. این روش معمولاً برای جوشکاری فولادهای ساختمانی، لولهها، و سازههای بزرگ فلزی استفاده میشود و میتواند اتصالات قوی و ماندگاری ایجاد کند.
جوشکاری SMAW یکی از پرکاربردترین و سادهترین روشهای جوشکاری است که در اکثر محیطها، از جمله کارگاههای تراشکاری و فضای باز، استفاده میشود. در این روش، دانستن اینکه کدام گرید سیم جوش مناسب قطعه ویا پروژهی شماست از اهمیت بالایی برخودار است. کاربرد اصلی جوشکاری دستی در ساخت و سازههای سنگین، تعمیرات و نگهداری سازههای فولادی و لولهها است. همچنین به دلیل قابلیت حمل و نصب ساده دستگاه، در پروژههای کوچک و حتی شرایط سخت محیطی استفاده میشود.
تجهیزات مورد نیاز برای جوشکاری با الکترود دستی
– دستگاه جوش قوس الکتریکی با قابلیت تنظیم جریان
– الکترودهای روکشدار در سایزها و انواع مختلف بسته به نیاز
– ماسک و عینک محافظ برای جلوگیری از آسیب چشمی
– دستکش و لباس مقاوم در برابر حرارت
- سرمایه مورد نیاز، بازار کار و درآمد شغل تراشکاری در بازار صنعت
۲. جوشکاری گاز محافظ (GMAW) یا جوشکاری میگ مگ
جوشکاری میگ مگ یا GMAW به عنوان یکی از سریعترین و کارآمدترین روشهای جوشکاری شناخته میشود که برای تولیدات انبوه مناسب است. این روش با استفاده از گاز محافظ (معمولاً آرگون یا CO2) و سیم جوش مداوم به عنوان الکترود، اتصالاتی تمیز و بدون نیاز به روکش محافظ ایجاد میکند. در صنایع خودروسازی، ساخت ماشینآلات و بدنههای فلزی، این روش به دلیل سرعت بالا و دقت زیاد استفاده میشود و نتایج با کیفیت و یکنواختی را ارائه میدهد.
این روش به خاطر سرعت بالا و ایجاد جوشهای تمیز، در صنعت خودروسازی، ساخت سازههای فلزی و تولید قطعات صنعتی کاربرد زیادی دارد. از آنجایی که جوشکاری MIG/MAG میتواند بهصورت اتوماتیک هم انجام شود، در خط تولیدهای صنعتی برای اتصال ورقها و پروفیلهای نازک فلزی ایدهآل است.
تجهیزات مورد نیاز
– دستگاه جوش میگ/مگ با قابلیت تنظیم جریان و سرعت سیم
– گاز محافظ (آرگون یا CO2) با کپسول و سیستم تنظیم فشار
– ماسک و دستکشهای جوشکاری
۳. جوشکاری تنگستن با گاز محافظ (GTAW) یا جوشکاری آرگون یا تیگ
جوشکاری تیگ یا آرگون، که با عنوان جوش تنگستن با گاز محافظ (GTAW) نیز شناخته میشود، یکی از دقیقترین و پیچیدهترین روشهای جوشکاری است. در این روش از الکترود تنگستن بهعنوان منبع قوس الکتریکی استفاده میشود، که حتی در دماهای بالا نیز دچار ذوب نمیشود. گاز آرگون به عنوان محافظ عمل کرده و محیط بدون اکسیژن ایجاد میکند. جوشکاری آرگون به جوشکاران اجازه میدهد تا کنترل کاملی بر قوس و حرارت داشته باشند که باعث میشود نتایج با کیفیت و ظریفتر به دست آید.
به دلیل دقت بالا و کیفیت بالای جوش، از این روش در صنایع حساس مانند هوافضا، صنایع غذایی، دارویی و تجهیزات پزشکی استفاده میشود. جوش آرگون یا Gas tungsten arc welding برای فلزات نازک و فلزات خاص مانند آلومینیوم، تیتانیوم، و استنلس استیل بسیار مناسب است، زیرا در این روش کنترل دقیق دمایی و بدون ورود ناخالصی به فلز پایه امکانپذیر است.
تجهیزات مورد نیاز
– دستگاه جوش تیگ با قابلیت تنظیم دقیق جریان و حرارت
– الکترود تنگستن و فیلر متناسب با فلزات مورد استفاده
– سیستم گاز آرگون با تنظیمکننده فشار
– ماسک و لباسهای مقاوم
۴. جوشکاری با اکسیاستیلن (Oxy-Acetylene) یا جوشکاری هواگاز
جوش هواگاز یکی از روشهای سنتی و کاربردی است که از شعله حاصل از ترکیب گازهای اکسیژن و استیلن برای ایجاد حرارت و ذوب فلزات استفاده میکند. این روش معمولاً برای تعمیرات و کارهای ساختمانی استفاده میشود و علاوه بر اتصال با جوش، امکان برش فلزات را نیز فراهم میآورد. کنترل شعله در این روش بسیار مهم است، زیرا دمای بالا و مستقیم شعله میتواند به سرعت فلز را ذوب کند. به دلیل ساختار ساده و قابلیت حمل و نقل تجهیزات، این روش در تعمیرات و کارهای صنعتی سبک بسیار کاربردی است.
روش جوش Oxy-Acetylene اغلب برای فرایند تعمیراتی و برش فلزات استفاده میشود و به دلیل قابلیت استفاده در محلهایی که برق در دسترس نیست، در پروژههای خارج از کارگاه یا تعمیرات اضطراری بسیار کاربرد دارد. همچنین به دلیل قابلیت کنترل خوب شعله، برای فلزات نازک، آهن، مس و آلومینیوم مناسب است.
تجهیزات مورد نیاز
– مشعل اکسیاستیلن با تنظیمکننده شعله
– کپسولهای گاز اکسیژن و استیلن با سیستمهای کنترل فشار
– عینک و لباس مقاوم در برابر حرارت
۵. جوشکاری زیر پودری (SAW) یا جوشکاری پودری
جوشکاری زیر پودری (SAW) یکی از روشهای پیشرفته و تخصصی است که بیشتر در پروژههای بزرگ صنعتی استفاده میشود. در این روش، الکترود و محل جوش در زیر یک لایه از پودر محافظ قرار میگیرند. این پودر به عنوان یک عایق عمل کرده و فلز مذاب را از آلودگیهای محیطی محافظت میکند. همچنین، این فرآیند حرارت را بهطور یکنواخت در منطقه جوش پخش میکند که باعث افزایش کیفیت و استحکام جوش میشود.
این روش که از پودر برای ایجاد محیط محافظتی استفاده میکند، بیشتر در صنایع سنگین و سازههای بزرگ فلزی مانند ساخت پلها، تانکرها، لولههای انتقال نفت و گاز به کار میرود. مزیت اصلی جوش Submerged arc welding این است که به دلیل استفاده از پودر، جوشکاری با سرعت بالا و کیفیت بالا انجام میشود و نیازی به تکرار مراحل وجود ندارد.
تجهیزات مورد نیاز
– دستگاه جوش زیر پودری با کنترل اتوماتیک
– الکترودهای متناسب با جنس قطعات و پروژه
– پودر محافظ
– سیستم مکش پودر و بازیابی مواد مصرفنشده
اشتباه نکنید: عمدهی تراشکارها و فرزکارها بر این باور هستند که جوشکاری مختص فولاد و فلزات میباشد. غافل از این که پلیمرها و تفلونها هم مانند فلزات قابلیت جوشکاری دارند. البته برای جوشکاری پلاستیکهایی مانند ورق پولیاتیلن یا ورق PP نیازمند گرید خاصی از این پلیمر و مفتول جوشکاری پلیاتیلن مخصوص میباشد.
۶. جوشکاری نقطهای
جوش نقطهای یکی از سریعترین و مقرونبهصرفهترین روشهای جوشکاری برای ورقهای نازک فلزی است که معمولاً در صنایع خودروسازی برای اتصال بخشهای مختلف بدنه خودرو استفاده میشود. این روش با ایجاد قوس الکتریکی در یک نقطه کوچک و با استفاده از دو الکترود فلزی که قطعات را فشرده نگه میدارند، انجام میشود. از آنجایی که هر نقطه جوش در کسری از ثانیه ایجاد میشود، این روش برای تولیدات انبوه و قطعاتی که نیاز به تعداد زیادی اتصال نقطهای دارند، ایدهآل است.
این روش در صنعت خودروسازی و صنایع مرتبط با تولید ورقهای فلزی بسیار رایج است. برای اتصال ورقهای نازک فلزی بهکار میرود و به دلیل سرعت بالای اتصال و مصرف انرژی پایین، در خطوط تولید خودروسازی که نیاز به جوشهای سریع و زیاد دارند، بسیار پرکاربرد است.
تجهیزات مورد نیاز
– دستگاه جوش نقطهای با الکترودهای قابل تنظیم
– سیستم خنککننده برای جلوگیری از حرارت بیش از حد الکترودها
– ماسک و دستکش ایمنی
جمعبندی
هر یک از این روشها بر اساس کاربرد خاصی طراحی شدهاند و دارای مزایا و معایب منحصر به فرد خود هستند. مثلاً جوشکاری الکترود دستی به دلیل توانایی کار در شرایط نامساعد، انتخابی عالی برای سازههای خارجی است، اما دود زیادی تولید میکند. جوشکاری میگ/مگ به دلیل سرعت بالا برای تولیدات صنعتی مانند خودروسازی مناسب است، اما در فضای باز کاربرد ندارد. از سوی دیگر، جوشکاری آرگون برای فلزات حساس کاربرد دارد اما نیاز به مهارت بالایی دارد. جوش هواگاز با توانایی برش و جوشکاری، برای تعمیرات مناسب است، اما خطرات خاصی را به همراه دارد. جوشکاری پودری انتخابی بینظیر برای پروژههای سنگین است، اما برای کاربردهای ظریف مناسب نیست. و در نهایت، جوشکاری نقطهای سریع و اقتصادی است، اما تنها برای ورقهای نازک کاربرد دارد.
درک درست از ویژگیها و مشخصات روش های جوشکاری و شناخت انواع الکترود جوش، به تراشکارها و جوشکارها کمک میکند که بدانند که برای ایجاد جوشکاری دقیق و مناسب، کدام سیم جوش برای کارگاه تراشکاری مناسبه؟ هر روش دارای مزایا و معایب خاص خود است و انتخاب دقیق آن میتواند به افزایش کارایی، کاهش هزینهها، و بهبود کیفیت و دوام پروژه کمک کند.